宫健
吉林电力股份有限公司长春热电分公司,吉林长春,130600
我国电力行业的能耗管理工作开始相对较晚,没有成熟的经验做支撑,也没有科学完善的电力能耗监管体制做保障,日常工作的能耗问题无法得到有效管控和合理解决。这些潜在的隐患问题使我国部分电力企业仍停留在“重生产,轻损耗”的阶段,这对我国一次能源现持有量的影响是非常大的。由此可见,解决我国资源与经济发展实际矛盾的有效方法,就是开源节流、节能降耗。
经济的发展与能源的消耗存在着决定性关系,经济发展速度越快,能源需求量就越大。我国能源持有量,有可能成为限制我国未来经济发展的关键因素,我们必须把节能降耗工作放在与发展经济同等重要的地位[1]。丰富的资源持有量是国家实现经济可持续发展的重要保证,国际的竞争已经从单纯的经济实力竞争,升级至能源的竞争,所以,节能降耗和环境保护已成了各国必须要面临的两大课题。现今我国正处于经济高速发展的关键时期,电力生产是我国经济发展的基础生产保障,所以我们必须尽可能地节能降耗和减少对环境的污染,要想解决电力能源问题,我们还需要着力火电厂能源耗用指标的管控工作,从而使火电厂的能源利用率得到提高,火电厂进行节能降耗策略是必然选择。
我国对电力行业的规范化管理正在落实阶段,为更多不同规模的电力公司提供了公平竞争的机会,电力市场的局面也因此打开。火电厂发电是我国电力市场的重要组成部分,中国十几亿人口能否有稳定充足的电力供应是保持社会稳定和经济快速发展的重要前提。国家政策的支持虽然在一定程度上,为我国除传统五大发电公司以外的其他电力公司,提供了更多扩展业务机会,但是以新型能源发电为主营业务的电力公司,仍无法完全取代我国传统的火电厂。由于我国国情和一次能源结构问题,火电厂面对激烈的竞争,必须实行能源耗用指标的管控,全面实现节能降耗。
火电厂最大的能源消耗就是燃料的消耗。燃料的引进到应用的过程相对繁琐,例如供应商的择优挑选、燃料的择优采购、燃料的安全调运、燃料合格入场、转运至煤场、煤的再加工及进入锅炉燃烧等。影响以上环节的人为因素众多,燃料资源浪费现象难以避免。我国部分电力企业,还没有建立完善的能源管理体系,暂未实现全面智能化监测管理,各环节都存在纰漏。部分火电厂仍然处于传统经营模式下,普遍存在重业绩、轻管理现象。在把控燃料质量上的工作重视程度不够,实现精细化燃料资源管理比较困难。因此,把握每一个环节进行改良,建立科学完善的能源管理体系,并不断优化,才能从根本上杜绝燃料资源的浪费,避免人为因素的干扰,更大程度地节约燃料资源。
节水管理包含给水系统和补水系统两大系统[2]。其中,给水系统产生电能的过程概述就是水变成水蒸汽,再把水蒸汽变成热的水蒸汽产生能量的过程。在火电厂大型机组设备中,主要将全部热蒸汽用来带动叶片转动。在此过程中,抽离出部分蒸汽回流至起始阶段机组设备中,此部分蒸汽作为热源进行加热,产生水回热循环,这从一定程度上提高了热源的利用率。补水系统的应用意义在于填补给水系统的缺陷,在给水量因能源运输过程中的损耗而无法支撑设备正常运行时,为了保持汽水循环工作能够正常进行,就需要不间断地向系统补充经过化学处理过的软化水,这些保证机组设备正常运行的补水器,即除氧器或凝汽器,就是所谓的补水系统。
近些年,国家为了实现火电厂发电用水量的大幅度下降的目标进行了一系列的革新工作,并建立了完善的节水管制政策。循环水排污量大是导致发电取水量大的主要原因,电厂循环水、冷却水损失占电厂取水量的70%左右,找出循环水节水工艺、方法与途径,减少循环水排污量,才能降低发电水耗,采用新技术、新工艺、新设备、新材料以尽量减少废水外排,因此降低循环冷却水损耗是节水中最有效的环节。
发电系统的发电流程比较复杂,从高频电流的产生,再通过主励磁机的作用产生电能后,通过发电机转子作用产生感应电流,最后还要被分流后经历变压作用才能被送至电网。要经历如此复杂的过程才能供应人们的生产生活用电,由于发电系统日常作业的每一个环节联系都很紧密,所以,任意环节出现纰漏或者生产监管力度不够,都有可能造成“初始电流”的浪费,使电能转化能力下降。
我国发电系统中缺乏高科技节能技术支撑,发电流程设计上有待改进,我国火电厂管理工作效能需要进一步提升。部分企业现有节能管理系统,不能精确检测出电能浪费接口的位置和数量,无法实现发电系统的及时完善和发电流程的有效改良,从而造成电能的浪费。针对此种情况,需要提出切实可行的解决办法。为此,只有建立高效的发电系统节能监测体系,才能真正实现节电管理效能的提高。
节能管理工作,实质上就是不断升级和完善能源耗用指标管控策略的过程。节能管理工作的全面有效开展,不仅需要突破性技术做支撑,更需要所有相关人员参与协作和配合。火电厂能源耗用指标的管控策略,是指火电厂为实现理想的节能减排目标,所设定的能源管理具体实操程序。每一个步骤都有具体的操作标准和合格指标,每一项操作都有对应的数据反馈。系统通过检测数据能够及时发现哪个环节出了问题,并进行合理的优化。这样,才能实现有效地计划、组织、领导、实施和控制,进而加快节能降耗进程[3]。
火电厂能源管理过程中设置能源审计环节的实际意义在于,为持续挖掘能源管理的节能潜力提供了数据基础保障。通过能源审计标准的不断改良,加强能源监测力度,进一步实现能源管理效能的提升,全面提高能源利用率。
我国部分火电厂已经把“关于如何提升能源利用率问题”列为重点探究课题。因为企业相关人员对节能管理工作的重视程度不够,导致其在实际作业中,未能充分发挥主观能动性,并未采取有效的节能减排措施。火电厂节能潜力的发掘,需要企业内部构建科学完整的节能责任体制。把节能管理工作的效能,直接与企业员工的绩效评价体系关联。切实地把节能管理工作落实到各个部门及工作的各个环节的细节当中。通过节能减排理念在企业内部的大力宣传和普及,实现全员节能意识的提升。全力营造“从我做起,人人争做节约先锋”的工作氛围,实现“以小博大”的目标。不断地发掘火力发电厂节能潜力的相关因素,是企业实现节能目标的合理路径,也是提高企业综合竞争力的有效举措。
运行过程中用来衡量的能源耗用指标较多,这些指标既相互关联,又互相影响,但是在实际能源耗用指标的分析工作中,应该根据其在企业运行过程中占有的作用力权重不同,结合生产实际情况进行具体问题具体分析[4]。在实际运行过程中,可根据不同的专业分工划分成几个部门,部门人员相互协作配合,共同完成生产工作任务。
电耗:通过增设在相关变压器和设备上的电量采集装置,对相关设备机组和系统的用电量进行统计、分析。煤耗:通过采集与煤耗相关的各参数进行统计、分析。水耗:采集与水耗相关的各参数进行统计、分析。石灰粉耗:采集与石灰粉耗用相关的各参数进行统计、分析。
精细分类后,要分工明确,按照专业划分有针对性地把能源耗用指标管控职责切实落实给部门的相关工作人员,实现专人做专事,事事有标准。应用分级管理机制,层层监管,逐级上报。从一线生产部门开始至企业核心管理层执行逐级汇报工作流程,做到管理层不脱产,以保证其制定的能源耗用管理计划与生产实际情况保持一致性,并能够通过真实的数据反馈情况对企业经营状况有更客观的了解,进而制定行之有效的能源耗用指标管控策略。上级部门对一线反馈回来的数据进行汇总,发现问题及时组建部门会议进行探讨,提出有效解决办法,及时进行相关设备机组运行参数的调整并实施相应的优化举措。
由于火电厂设备机组和系统运行的强度较大,相关设备和系统在运行状态下能源总耗用量也是一个庞大的数字。换言之,即使我们加强了生产运行的各个环节的能源管控力度,但是,只要是设备机组和系统处于运行的状态就难以避免巨大的能源消耗问题。
针对设备机组和系统运行阶段的能源耗用问题,最有效的解决办法莫过于从减少运行时间和缩短设备停运过程的时间损耗这两方面着手[5]。一方面,根据生产部门的下班时间和车间作业终止时间合理规划设备机组和系统的停运时间,建议精确到秒,甚至更小的时间单位,能源耗用指标管控在设备机组停运时间的问题上就是要分秒必争;另一方面,火电厂需要加强自身的技术建设,积极引进先进的能源耗用管控设备,或及时更新部分因设备老化而造成功能性障碍的设备,以实现企业生产效能的全面提升,同时也能有效缩短设备机组在停运过程中损耗的时长[6]。所以,在生产过程中如何实现系统和设备的快速停运是关键的控制策略。针对这种情况的有效解决办法是为每一个系统停运都设置一个明确的时间节点,并且尽可能合理缩短停运的过渡时间。
火电厂设备机组开机启动开始,会有多个系统、设备陆续启动,直到发电机并网发电结束。在这个过程中,发电机是不产生电能的,并且不具备作业能力。但是,在这个开机启动过程中能源耗用量却是巨大的。所以,开机阶段要降低能源的耗用指标,必须合理减少开机时间。
实现节省开机时间损耗的目标,仍然要从两方面着手。一方面,根据生产部门的上岗时间和车间作业的开始时间合理规划设备机组和系统的启动时间,建议精确到秒,甚至更小的时间单位,能源耗用指标管控在设备机组开机阶段耗用时间的问题上就是要分秒必争;另一方面,火电厂需要加强自身的技术建设,积极引进先进的能源耗用管控设备,或及时更新部分因设备老化而造成功能性障碍的设备,借助科技的创新力量,增强设备机组和系统的联动作业感应敏感度,有效缩短他们之间的运行时间差,增强企业的时间效能,节省设备开机阶段的耗用时长[7]。
将企业的各项能源耗用指标按照主次、难易程度和可操作性设置不同的基准分,超过基准分方可得分,如未达到基准分则要进行扣分。最终,将所有能源耗用指标得分进行汇总核算,各部门按照总分数的高低进行排名。用“互联网+”的技术形式将能源耗用数据传输至火电厂的线上监控数据平台,通过互联网大数据融合共享技术、大数据分析计算技术等多种现代化应用来有效实现能量耗用指标的数据共享、分析及功能展示。
考核系统的构建可实时输出对能耗指标最新的统计分析结果,可将评比结果列为当月绩效的评定条件之一,进而督促生产人员不断地对能源耗用指标进行优化调整,以确保节能降耗目标的实现。
我国的电力行业要实现自身可持续发展,需要通过新型产业化结构的调整和能源耗用指标管控政策的有效实施。所以,企业必须建立科学的考核系统,从根本上保证能源耗用指标管控措施的有效实施。火电厂能源耗用指标管控策略的实施,开辟了能源耗用指标有效管控路径,为全面实现我国能源的可持续发展提供了有力保障。